WO2014126417A1 - 무선통신 안테나 모듈 및 이를 구비하는 휴대 단말 - Google Patents

무선통신 안테나 모듈 및 이를 구비하는 휴대 단말 Download PDF

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WO2014126417A1
WO2014126417A1 PCT/KR2014/001230 KR2014001230W WO2014126417A1 WO 2014126417 A1 WO2014126417 A1 WO 2014126417A1 KR 2014001230 W KR2014001230 W KR 2014001230W WO 2014126417 A1 WO2014126417 A1 WO 2014126417A1
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WO
WIPO (PCT)
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pattern
magnetic sheet
sheet
wireless communication
antenna module
Prior art date
Application number
PCT/KR2014/001230
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이치호
정을영
백형일
김범진
이도형
Original Assignee
주식회사 아모텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority claimed from KR1020140017202A external-priority patent/KR20140102617A/ko
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • H01Q7/06—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop with core of ferromagnetic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2258—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles used with computer equipment
    • H01Q1/2266—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles used with computer equipment disposed inside the computer

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication antenna module, and more particularly, to a wireless communication antenna module for communicating with a wireless communication antenna module embedded in a mobile terminal and embedded in another mobile terminal, and a mobile terminal having the same (WIRELESS COMMUNICATION ANTENNA MODULE) AND PORTABLE TERMINAL HAVING THE SAME.
  • a wireless communication antenna module for communicating with a wireless communication antenna module embedded in a mobile terminal and embedded in another mobile terminal, and a mobile terminal having the same (WIRELESS COMMUNICATION ANTENNA MODULE) AND PORTABLE TERMINAL HAVING THE SAME.
  • the present invention claims the benefits of the Korean Patent Application No. 10-2013-0015837 filed February 14, 2013 and the Korean Patent Application No. 10-2014-0017202 filed February 14, 2014, the contents of all Is included herein.
  • the portable terminal is provided with a plurality of antennas for wireless communication, such as wireless internet and Bluetooth.
  • the portable terminal is equipped with a portable terminal antenna module (that is, a wireless communication antenna module) used in the short-range communication method.
  • the wireless communication antenna module used is a non-contact short-range wireless communication module using a frequency band of about 13.56 GHz as one of RFIDs and transmits data between terminals at a close distance of about 10 cm.
  • the wireless antenna module is widely used not only for payment but also for transmitting goods information or travel information for visitors, traffic, and access control lock devices in supermarkets or general stores.
  • a differential antenna type wireless communication antenna module is mainly used.
  • a signal is received from an external terminal through a radiator pattern, and signal transmission is performed only at a signal line connected to one end of the radiator pattern. Accordingly, in the conventional wireless communication antenna module, since the reception strength of the received signal is weak, the reception performance in the reader mode is degraded, and the reader mode recognition distance is reduced.
  • the present invention has been proposed to solve the above problems, and provides a wireless communication antenna module and a portable terminal having the same by maximizing antenna performance by stacking magnetic sheets on the top and bottom of the antenna sheet on which the radiation pattern is formed. It aims to do it.
  • the antenna sheet is a radiation pattern is formed in a loop shape in which the wire is wound a plurality of times along the outer periphery of the pattern unformed portion; A first magnetic sheet stacked on an upper surface of the antenna sheet; And a second magnetic sheet stacked on the bottom surface of the antenna sheet.
  • the radiation pattern may include a first pattern portion formed at an upper portion of the pattern non-formation portion; A second pattern portion formed under the pattern unformed portion; A third pattern part formed on a left side of the pattern unformed part, one side of which is connected to the first pattern part and the other side of which is connected to the second pattern part; And a fourth pattern portion formed on a right side of the pattern non-forming portion, one side of which is connected to the first pattern portion, and the other side of which is connected to the second pattern portion.
  • the first magnetic sheet is overlapped and stacked on one side of the entire first pattern portion, the third pattern portion, the fourth pattern portion, and the non-patterned portion, and the second magnetic sheet is formed on the entire second pattern portion, the third pattern portion, and the first pattern portion.
  • the pattern portion and the pattern unformed portion may overlap each other and be stacked.
  • one end of the first magnetic sheet and one end of the second magnetic sheet may overlap each other, and the other end of the first magnetic sheet and the other end of the second magnetic sheet may extend in opposite directions.
  • one side of the first magnetic sheet and one side of the second magnetic sheet may overlap each other, and the other end of the first magnetic sheet and the other end of the second magnetic sheet may extend in opposite directions.
  • the radiation pattern may form a radiation field downward in a region where the first magnetic sheet is stacked, and form a radiation field upward in a region where the second magnetic sheet is stacked.
  • the first magnetic sheet is laminated on the upper surface of the pattern unformed portion, the outer circumference is laminated on the outer circumference of the pattern unformed portion, the second magnetic sheet is laminated on the lower surface of the pattern unformed portion, and the outer circumference is laminated on the outer circumference of the pattern unformed portion.
  • a portable terminal for achieving the object of the present invention the portable terminal body; A cover mounted outside the portable terminal body; And the aforementioned wireless communication antenna module assembled to the portable terminal body or cover.
  • the wireless communication antenna module has the effect of preventing the cross-linking between the magnetic field formed in the radiation pattern by stacking the magnetic sheet on the upper and lower portions of the antenna sheet.
  • the wireless communication antenna module has the effect of minimizing the change in inductance and strengthening the radiation field by stacking a magnetic sheet on the top and bottom of the antenna sheet to prevent the cross-linking between the magnetic field formed in the radiation pattern.
  • the wireless communication antenna module has an effect of maximizing antenna performance by stacking a magnetic sheet on the top and bottom of the antenna sheet to minimize the change of inductance and strengthen the radiation field.
  • the wireless antenna module when the wireless antenna module is applied to a tablet PC or a laptop (Laptop) that the application is applied in a narrow and long area, there is an effect that can maximize the antenna performance compared to the conventional antenna of the same size.
  • 1 to 8 are diagrams for explaining a wireless communication antenna module according to a first embodiment of the present invention.
  • 9 to 15 are diagrams for explaining a wireless communication antenna module according to a second embodiment of the present invention.
  • 16 to 20 are diagrams for explaining a wireless communication antenna module according to a third embodiment of the present invention.
  • 21 is a view illustrating antenna characteristics of a wireless communication antenna module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 to 8 are diagrams for explaining a wireless communication antenna module according to a first embodiment of the present invention.
  • the wireless communication antenna module according to an embodiment of the present invention can be applied to near field communication such as NFC, BLUETOOTH, etc.
  • the wireless communication antenna module applied to the NFC band will be described as an example.
  • the wireless communication antenna module includes an antenna sheet 100, a first magnetic sheet 220, and a second magnetic sheet 320.
  • the antenna sheet 100 is formed with a radiation pattern 140 that resonates in a wireless communication frequency band.
  • the antenna sheet 100 has a radiation pattern 140 formed on at least one of the upper and lower surfaces.
  • the antenna sheet 100 may be formed of one sheet on which the radiation pattern 140 is formed, or may be formed by stacking a plurality of sheets on which the radiation pattern 140 is formed.
  • the antenna sheet 100 is a pattern unformed portion 120, the radiation pattern 140, the power supply terminal 160 is formed.
  • the pattern non-formation part 120 is formed over a predetermined region from the center of the antenna sheet 100 for ideal radiation of the magnetic field.
  • the pattern non-forming part 120 is illustrated as being formed in a quadrangular shape, but is not limited thereto and may be formed in various shapes such as a circle and a polygon.
  • the radiation pattern 140 is formed in a loop shape in which a wire is wound a plurality of times along the outer circumference of the pattern unformed portion 120. At this time, the radiation pattern 140 is formed by winding as many turns (turns: 1 turn or more) determined by an inductance set according to the characteristics of the wireless communication antenna module. Both ends of the radiation pattern 140 are connected to a power supply terminal 160 that is connected to the circuit of the mobile terminal.
  • the radiation pattern 140 is divided into four patterns and described. That is, in FIG. 2, the radiation pattern 140 positioned on the upper portion of the first pattern portion 142, the radiation pattern 140 positioned on the lower portion of the second pattern portion 144, and the radiation pattern 140 positioned on the left side of the third portion
  • the pattern unit 146 and the radiation pattern 140 positioned on the right side will be described by dividing the fourth pattern unit 148.
  • the first magnetic sheet 220 is laminated on the top surface of the antenna sheet 100 to cover a portion of the radiation pattern 140. That is, as shown in FIG. 3, the first magnetic sheet 220 is stacked on the upper surface of the antenna sheet 100, so that the entire first pattern portion 142, the third pattern portion 146, and the fourth pattern portion are stacked. 148 and a portion of one side of the pattern unformed part 120 are stacked.
  • the second magnetic sheet 320 is stacked on the bottom surface of the antenna sheet 100 to cover a portion of the radiation pattern 140. That is, as shown in FIG. 4, the second magnetic sheet 320 is stacked on the bottom surface of the antenna sheet 100, so that the entire second pattern portion 144, the third pattern portion 146, and the fourth pattern portion are stacked. 148 and the other portion of the pattern unformed part 120 are stacked in a form covering the other side.
  • first magnetic sheet 220 and the second magnetic sheet 320 are laminated so that there is no overlapping area.
  • first magnetic sheet 220 and the second magnetic sheet 320 are stacked such that the third pattern portion 146 and the fourth pattern portion 148 are not exposed to the outside.
  • the first magnetic sheet 220 covers the right side (that is, the right edge) of the antenna sheet 100 starting from the center A of the non-patterned portion 120.
  • the second magnetic sheet 320 is stacked in such a way as to cover the left side (ie, the left edge) of the antenna sheet 100 starting from the center A of the non-pattern forming portion 120.
  • the first magnetic sheet 220 starts at the right side B of the antenna sheet 100 starting from the point B shifted to the right from the center A of the non-pattern forming part 120. That is, it is laminated in a form covering up to the right edge).
  • the second magnetic sheet 320 is stacked in such a manner as to cover the left side (ie, the left edge) of the antenna sheet 100, starting from the point B shifted to the right side from the center A of the pattern unformed portion 120. do.
  • the first magnetic sheet 220 starts at the right side C of the antenna sheet 100 starting from the point C shifted to the left side from the center A of the pattern unformed portion 120. That is, it is laminated in a form covering up to the right edge).
  • the second magnetic sheet 320 is stacked in such a manner as to cover the left side (that is, the left edge) of the antenna sheet 100, starting from the point C shifted to the left side from the center A of the pattern unformed portion 120. do.
  • the wireless communication antenna module is stacked such that there is no region where the first magnetic sheet 220 and the second magnetic sheet 320 overlap the antenna sheet 100. Accordingly, as shown in FIG. 6, the wireless communication antenna module radiates the radiation field upward in the first pattern part 142 and on one side of the third pattern part 146 and the fourth pattern part 148. The radiation field is formed in the lower direction on the second pattern portion 144 as a whole and the other portions of the third pattern portion 146 and the fourth pattern portion 148.
  • FIG. 9 to 15 are diagrams for explaining a wireless communication antenna module according to a second embodiment of the present invention.
  • the wireless communication antenna module according to an embodiment of the present invention can be applied to near field communication such as NFC, BLUETOOTH, etc.
  • the wireless communication antenna module applied to the NFC band will be described as an example.
  • the wireless communication antenna module includes an antenna sheet 100, a first magnetic sheet 240, and a second magnetic sheet 340.
  • the antenna sheet 100 is the same as the antenna sheet 100 of the first embodiment, detailed description thereof will be omitted.
  • the first magnetic sheet 240 is stacked on the top surface of the antenna sheet 100 to cover a portion of the radiation pattern 140. That is, as shown in FIG. 10, the first magnetic sheet 240 is stacked on the upper surface of the antenna sheet 100, so that the entire first pattern portion 142, the third pattern portion 146, and the fourth pattern portion are stacked. 148 and one side or part of the pattern-unformed part 120 are stacked in a form covering the whole.
  • the second magnetic sheet 340 is stacked on the bottom surface of the antenna sheet 100 to cover a portion of the radiation pattern 140. That is, as shown in FIG. 11, the second magnetic sheet 340 is stacked on the lower surface of the antenna sheet 100, so that the entire second pattern portion 144, the third pattern portion 146, and the fourth pattern portion are stacked. 148 and the other portion of the pattern unformed part 120 are stacked in a form covering the whole.
  • first magnetic sheet 240 and the second magnetic sheet 340 are stacked such that overlapping regions exist.
  • the first magnetic sheet 240 covers the right side (ie, right edge) of the antenna sheet 100 starting from the left side D of the non-patterned portion 120. Stacked in shape.
  • the second magnetic sheet 340 is stacked in such a way as to cover the left side (ie, the left edge) of the antenna sheet 100, starting with the right side E of the non-patterned portion 120. Accordingly, the overlapping region F is generated in the first magnetic sheet 240 and the second magnetic sheet 340.
  • the first magnetic sheet 240 covers the right side (that is, the right edge) of the antenna sheet 100 starting from the center A of the non-pattern forming part 120.
  • the second magnetic sheet 340 is stacked in such a manner as to cover the left side (ie, the left edge) of the antenna sheet 100, starting from the point B shifted to the right from the center A of the pattern non-forming part 120. do. Accordingly, the overlapping region G is generated in the first magnetic sheet 240 and the second magnetic sheet 340.
  • the first magnetic sheet 240 has the right side (the right side) of the antenna sheet 100 starting from the point C shifted to the left side from the center A of the pattern unformed portion 120. That is, it is laminated in a form covering up to the right edge).
  • the second magnetic sheet 340 is stacked in such a manner as to cover the left side (ie, the left edge) of the antenna sheet 100 starting from the center A of the non-pattern forming portion 120. Accordingly, the overlapping region H is generated in the first magnetic sheet 240 and the second magnetic sheet 340.
  • the wireless communication antenna module is stacked such that the first magnetic sheet 240 and the second magnetic sheet 340 partially overlap the antenna sheet 100. Accordingly, as shown in FIG. 15, the wireless communication antenna module radiates the radiation field upward in the first pattern portion 142 and on one side of the third pattern portion 146 and the fourth pattern portion 148. The radiation field is formed in the lower direction on the second pattern portion 144 as a whole and the other portions of the third pattern portion 146 and the fourth pattern portion 148.
  • 16 to 20 illustrate a wireless communication antenna module according to a third embodiment of the present invention.
  • the wireless communication antenna module includes an antenna sheet 100, a first magnetic sheet 260, and a second magnetic sheet 360.
  • the antenna sheet 100 is the same as the antenna sheet 100 of the first embodiment, detailed description thereof will be omitted.
  • the first magnetic sheet 260 is stacked on the top surface of the antenna sheet 100 to cover the pattern unformed portion 120 of the antenna sheet 100. That is, as shown in FIG. 17, the first magnetic sheet 260 is stacked on the top surface of the antenna sheet 100 so as to cover a part or the entirety of the pattern unformed portion 120 of the antenna sheet 100.
  • the second magnetic sheet 360 is stacked on the bottom surface of the antenna sheet 100 to cover the pattern unformed portion 120 of the antenna sheet 100. That is, as shown in FIG. 18, the second magnetic sheet 360 is stacked on the bottom surface of the antenna sheet 100 so as to cover a part or the entirety of the pattern unformed portion 120 of the antenna sheet 100.
  • the first magnetic sheet 260 covers the right side E of the pattern non-forming part 120 starting from the left side D of the pattern non-forming part 120. It is stacked on top of the antenna sheet 100. The first magnetic sheet 260 is stacked below the antenna sheet 100 in such a manner that the first magnetic sheet 260 covers the right side E of the pattern non-forming part 120 and extends to the left side D of the pattern non-forming part 120.
  • the wireless communication antenna module is stacked on the antenna sheet 100 in such a manner that the first magnetic sheet 260 and the second magnetic sheet 360 cover the pattern unformed portion 120 of the antenna sheet 100 from above and below. Accordingly, as shown in FIG. 20, the wireless communication antenna module is directed upward in the first pattern portion 142, the second pattern portion 144, the third pattern portion 146, and the fourth pattern portion 148. And a radial field in the downward direction.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating antenna characteristics of a wireless communication antenna module according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless communication antenna module according to an embodiment of the present invention by stacking a magnetic sheet on the top and bottom of the antenna sheet, to prevent the cross-linking between the magnetic field formed in the radiation pattern to minimize the change in inductance , Strengthen the radiation field. Accordingly, it can be seen that the wireless communication antenna module according to the embodiment of the present invention has improved antenna performance compared to the conventional wireless communication antenna module which does not attach a magnetic sheet (that is, a ferrite sheet) in the existing air environment.
  • a magnetic sheet that is, a ferrite sheet
  • the wireless communication antenna module has the effect of preventing the cross-linking between the magnetic field formed in the radiation pattern by stacking the magnetic sheet on the upper and lower portions of the antenna sheet.
  • the wireless communication antenna module has the effect of minimizing the change in inductance and strengthening the radiation field by stacking a magnetic sheet on the top and bottom of the antenna sheet to prevent the cross-linking between the magnetic field formed in the radiation pattern.
  • the wireless communication antenna module has an effect of maximizing antenna performance by stacking a magnetic sheet on the top and bottom of the antenna sheet to minimize the change of inductance and strengthen the radiation field.
  • the wireless antenna module when the wireless antenna module is applied to a tablet PC or a laptop (Laptop) that the application is applied in a narrow and long area, there is an effect that can maximize the antenna performance compared to the conventional antenna of the same size.

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Abstract

방사 패턴이 형성된 안테나 시트의 상부 및 하부에 자성체 시트를 적층하여 안테나 성능을 최대화하도록 한 무선통신 안테나 모듈 및 이를 구비하는 휴대 단말을 제시한다. 제시한 무선통신 안테나 모듈은, 패턴 미형성부의 외주를 따라 와이어가 복수회 감긴 루프 형상으로 방사 패턴이 상면 및 하면 중에 적어도 한 면에 형성되는 안테나 시트; 안테나 시트의 상면에 적층되는 제1자성체 시트; 및 안테나 시트의 하면에 적층되는 제2자성체 시트를 포함한다.

Description

무선통신 안테나 모듈 및 이를 구비하는 휴대 단말
본 발명은 무선통신 안테나 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휴대 단말에 내장되어 다른 휴대 단말에 내장된 무선통신 안테나 모듈과 통신을 수행하는 무선통신 안테나 모듈 및 이를 구비하는 휴대 단말(WIRELESS COMMUNICATION ANTENNA MODULE AND PORTABLE TERMINAL HAVING THE SAME)에 대한 것이다.
본 발명은 2013년 2월 14일 출원된 한국특허출원 제10-2013-0015837호 및 2014년 2월 14일 출원된 한국특허출원 제10-2014-0017202호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
기술의 발전과 함께 휴대폰, 피디에이(PDA), 피엠피(PMP), 내비게이션, 랩톱 등과 같은 휴대 단말들은 통화, 동영상/음악 재생, 길안내 등과 같은 기본 기능 이외에도 디엠비, 무선 인터넷, 기기 간의 근거리 통신 등의 기능을 추가로 제공하고 있다. 그에 따라, 휴대 단말은 무선 인터넷, 블루투스 등과 같이 무선통신을 위한 복수의 안테나를 구비한다.
이외에도, 최근에는 근거리 통신(예를 들면, NFC)을 이용하여 단말 간의 정보 교환, 결제, 티켓 예매, 검색 등의 기능을 휴대 단말에 적용하는 추세에 있다. 이를 위해, 휴대 단말에는 근거리 통신 방식에 사용되는 휴대 단말용 안테나 모듈(즉, 무선통신 안테나 모듈)이 장착되고 있다. 이때, 사용되는 무선통신 안테나 모듈은 전자태그(RFID)의 하나로 대략 13.56㎐ 정도의 주파수 대역을 사용하는 비접촉식 근거리 무선통신 모듈로 10cm 정도의 가까운 거리에서 단말 간 데이터를 전송한다. 무선통신 안테나 모듈은 결제뿐만 아니라 슈퍼마켓이나 일반 상점에서 물품 정보나 방문객을 위한 여행 정보 전송, 교통, 출입통제 잠금장치 등에 광범위하게 활용된다.
최근에는 타블렛, 스마트폰 등의 휴대용 단말의 시장이 급속이 확대되고 있다. 휴대용 단말은 근거리 통신(즉, NFC)을 이용하여 단말 간의 정보 교환, 결제, 티켓 예매, 검색 등의 기능을 포함하는 추세에 있다. 그에 따라, 근거리 통신 방식에 사용되는 무선통신 안테나 모듈의 수요가 증가하고 있다. 무선통신 안테나 모듈에 관련된 선행특허로는 한국공개특허 10-2009-0126323(명칭: NFC 모듈, 특히 이동 전화기용 NFC 모듈), 한국등록특허 10-1098263(명칭: 엔에프시 루프 안테나) 등이 있다.
휴대용 단말에는 차등 안테나 타입(differential antenna type)의 무선통신 안테나 모듈이 주로 사용된다. 차등 안테나 타입의 무선통신 안테나 모듈에서는 방사체 패턴을 통해 외부의 단말로부터 신호를 수신하고, 방사체 패턴의 일측 종단부에 연결된 신호라인에서만 신호전달이 이루어진다. 그에 따라, 종래의 무선통신 안테나 모듈의 경우 수신되는 신호의 수신 세기가 약하기 때문에 리더 모드에서의 수신 성능이 저하되고, 리더모드 인식거리가 감소하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 방사 패턴이 형성된 안테나 시트의 상부 및 하부에 자성체 시트를 적층하여 안테나 성능을 최대화하도록 한 무선통신 안테나 모듈 및 이를 구비하는 휴대 단말을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 안테나 모듈은, 패턴 미형성부의 외주를 따라 와이어가 복수회 감긴 루프 형상으로 방사 패턴이 형성되는 안테나 시트; 안테나 시트의 상면에 적층되는 제1자성체 시트; 및 안테나 시트의 하면에 적층되는 제2자성체 시트를 포함한다.
방사 패턴은, 패턴 미형성부의 상측부에 형성되는 제1패턴부; 패턴 미형성부의 하측부에 형성되는 제2패턴부; 패턴 미형성부의 좌측부에 형성되고, 일측이 제1패턴부와 연결되고, 타측이 제2패턴부와 연결되는 제3패턴부; 및 패턴 미형성부의 우측부에 형성되고, 일측이 제1패턴부와 연결되고, 타측이 제2패턴부와 연결되는 제4패턴부를 포함할 수 있다.
제1자성체 시트는 제1패턴부 전체와, 제3패턴부과 제4패턴부 및 패턴 미형성부의 일측 영역에 중첩되어 적층되고, 제2자성체 시트는 제2패턴부 전체와, 제3패턴부과 제4패턴부 및 패턴 미형성부의 타측 영역에 중첩되어 적층될 수 있다.
평면시 상태에서 제1자성체 시트의 일측 단부와 제2자성체 시트의 일측 단부가 중첩되고, 제1자성체 시트의 타측 단부와 제2자성체 시트의 타측 단부는 대향되는 방향으로 연장되어 형성될 수 있다.
한편, 평면시 상태에서 제1자성체 시트의 일측 변과 제2자성체 시트의 일측 변이 중첩되고, 제1자성체 시트의 타측 단부와 제2자성체 시트의 타측 단부는 대향되는 방향으로 연장되어 형성될 수도 있다.
방사 패턴은, 제1자성체 시트가 적층된 영역에서 하부로 방사 필드를 형성하고, 제2자성체 시트가 적층된 영역에서 상부로 방사 필드를 형성할 수 있다.
제1자성체 시트는, 패턴 미형성부의 상면에 적층되고, 외주가 패턴 미형성부의 외주에 적층되고, 제2자성체 시트는, 패턴 미형성부의 하면에 적층되고, 외주가 패턴 미형성부의 외주에 적층될 수 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 휴대 단말은, 휴대 단말 본체; 휴대 단말 본체의 외부에 장착되는 커버; 및 휴대 단말 본체 또는 커버에 조립되는 상술한 무선통신 안테나 모듈을 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 무선통신 안테나 모듈은 자성체 시트를 안테나 시트의 상부 및 하부에 적층함으로써, 방사 패턴에서 형성되는 자계간의 쇄교를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 무선통신 안테나 모듈은 자성체 시트를 안테나 시트의 상부 및 하부에 적층하여 방사 패턴에서 형성되는 자계간의 쇄교를 방지함으로써, 인덕턴스의 변화를 최소화하고, 방사 필드를 강화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 무선통신 안테나 모듈은 자성체 시트를 안테나 시트의 상부 및 하부에 적층하여 인덕턴스의 변화를 최소화하고, 방사 필드를 강화함으로써, 안테나 성능을 최대화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 무선통신 안테나 모듈은 폭이 좁고 길이가 긴 영역에서 애플리케이션이 적용되는 태블릿 PC나 랩톱(Laptop)에 적용되면, 동일 크기의 종래 안테나에 비해 안테나 성능을 최대화할 수 있는 효과가 있다.
도 1 내지 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 무선통신 안테나 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 9 내지 도 15는 본 발명의 제2실시예에 따른 무선통신 안테나 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 16 내지 도 20은 본 발명의 제3실시예에 따른 무선통신 안테나 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 안테나 모듈의 안테나 특성을 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 무선통신 안테나 모듈을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다. 도 1 내지 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 무선통신 안테나 모듈을 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 안테나 모듈은 NFC, BLUETOOTH 등의 근거리 통신에 적용할 수 있으며, 이하에서는 NFC 대역에 적용되는 무선통신 안테나 모듈을 예로 들어 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 무선통신 안테나 모듈은 안테나 시트(100), 제1자성체 시트(220), 제2자성체 시트(320)를 포함하여 구성된다.
안테나 시트(100)는 무선통신 주파수 대역에 공진하는 방사 패턴(140)이 형성된다. 안테나 시트(100)는 상면 및 하면 중에 적어도 한 면에 방사 패턴(140)이 형성된다. 이때, 안테나 시트(100)는 방사 패턴(140)이 형성된 하나의 시트로 형성되거나, 방사 패턴(140)이 형성된 복수의 시트가 적층되어 형성될 수 있다. 이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 안테나 시트(100)는 패턴 미형성부(120), 방사 패턴(140), 급전 단자(160)가 형성된다.
패턴 미형성부(120)는 자계의 이상적인 방사를 위해 안테나 시트(100)의 중앙부로부터 소정영역에 걸쳐 형성된다. 여기서, 도 2에서는 패턴 미형성부(120)가 사각형 형태로 형성되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 원형, 다각형 등의 다양한 형태로 형성될 수 있다.
방사 패턴(140)은 패턴 미형성부(120)의 외주를 따라 와이어가 복수 회 감긴 루프 형상으로 형성된다. 이때, 방사 패턴(140)은 무선통신 안테나 모듈의 특성에 따라 설정되는 인덕턴스에 의해 정해진 권회수(턴수; 1 턴 이상) 만큼 권선되어 형성된다. 방사 패턴(140)의 양단은 휴대 단말의 회로와 연결되는 급전 단자(160)에 연결된다.
이하에서는, 본 발명의 실시예를 용이하게 설명하기 위해서 방사 패턴(140)을 4개의 패턴으로 구분하여 설명한다. 즉, 도 2에서 상부에 위치한 방사 패턴(140)을 제1패턴부(142), 하부에 위치한 방사 패턴(140)을 제2패턴부(144), 좌측에 위치한 방사 패턴(140)을 제3패턴부(146), 우측에 위치한 방사 패턴(140)을 제4패턴부(148)으로 구분하여 설명한다.
제1자성체 시트(220)는 방사 패턴(140)의 일부를 덮도록 안테나 시트(100)의 상면에 적층된다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1자성체 시트(220)는 안테나 시트(100)의 상면 적층되어, 제1패턴부(142) 전체와, 제3패턴부(146)과 제4패턴부(148) 및 패턴 미형성부(120)의 일측 일부를 덮는 형태로 적층된다.
제2자성체 시트(320)는 방사 패턴(140)의 일부를 덮도록 안테나 시트(100)의 하면에 적층된다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2자성체 시트(320)는 안테나 시트(100)의 하면 적층되어, 제2패턴부(144) 전체와, 제3패턴부(146)과 제4패턴부(148) 및 패턴 미형성부(120)의 타측 일부를 덮는 형태로 적층된다.
여기서, 제1자성체 시트(220) 및 제2자성체 시트(320)는 중첩되는 영역이 없도록 적층된다. 이때, 제1자성체 시트(220) 및 제2자성체 시트(320)는 제3패턴부(146) 및 제4패턴부(148)이 외부로 노출되는 영역이 없도록 적층된다.
일례로, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1자성체 시트(220)는 패턴 미형성부(120)의 중심(A)을 시작으로 안테나 시트(100)의 우측변(즉, 우측 가장자리)까지 덮는 형태로 적층된다. 제2자성체 시트(320)는 패턴 미형성부(120)의 중심(A)을 시작으로 안테나 시트(100)의 좌측변(즉, 좌측 가장자리)까지 덮는 형태로 적층된다.
물론, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1자성체 시트(220)는 패턴 미형성부(120)의 중심(A)에서 우측으로 쉬프트된 지점(B)을 시작으로 안테나 시트(100)의 우측변(즉, 우측 가장자리)까지 덮는 형태로 적층된다. 제2자성체 시트(320)는 패턴 미형성부(120)의 중심(A)에서 우측으로 쉬프트된 지점(B)을 시작으로 안테나 시트(100)의 좌측변(즉, 좌측 가장자리)까지 덮는 형태로 적층된다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1자성체 시트(220)는 패턴 미형성부(120)의 중심(A)에서 좌측으로 쉬프트된 지점(C)을 시작으로 안테나 시트(100)의 우측변(즉, 우측 가장자리)까지 덮는 형태로 적층된다. 제2자성체 시트(320)는 패턴 미형성부(120)의 중심(A)에서 좌측으로 쉬프트된 지점(C)을 시작으로 안테나 시트(100)의 좌측변(즉, 좌측 가장자리)까지 덮는 형태로 적층된다.
이처럼, 무선통신 안테나 모듈은 안테나 시트(100)에 제1자성체 시트(220) 및 제2자성체 시트(320)가 중첩되는 영역이 없도록 적층된다. 그에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이, 무선통신 안테나 모듈은 제1패턴부(142) 전체와 제3패턴부(146) 및 제4패턴부(148)의 일측 일부에서 상부 방향으로 방사 필드를 형성하고, 제2패턴부(144) 전체와 제3패턴부(146) 및 제4패턴부(148)의 타측 일부에서 하부 방향으로 방사 필드를 형성한다.
이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 무선통신 안테나 모듈을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다. 도 9 내지 도 15는 본 발명의 제2실시예에 따른 무선통신 안테나 모듈을 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 안테나 모듈은 NFC, BLUETOOTH 등의 근거리 통신에 적용할 수 있으며, 이하에서는 NFC 대역에 적용되는 무선통신 안테나 모듈을 예로 들어 설명한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 무선통신 안테나 모듈은 안테나 시트(100), 제1자성체 시트(240), 제2자성체 시트(340)를 포함하여 구성된다. 여기서, 안테나 시트(100)는 제1실시예의 안테나 시트(100)와 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.
제1자성체 시트(240)는 방사 패턴(140)의 일부를 덮도록 안테나 시트(100)의 상면에 적층된다. 즉, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1자성체 시트(240)는 안테나 시트(100)의 상면 적층되어, 제1패턴부(142) 전체와, 제3패턴부(146)과 제4패턴부(148) 및 패턴 미형성부(120)의 일측 일부 또는 전체를 덮는 형태로 적층된다.
제2자성체 시트(340)는 방사 패턴(140)의 일부를 덮도록 안테나 시트(100)의 하면에 적층된다. 즉, 도 11에 도시된 바와 같이, 제2자성체 시트(340)는 안테나 시트(100)의 하면 적층되어, 제2패턴부(144) 전체와, 제3패턴부(146)과 제4패턴부(148) 및 패턴 미형성부(120)의 타측 일부 또는 전체를 덮는 형태로 적층된다.
여기서, 제1자성체 시트(240) 및 제2자성체 시트(340)는 중첩되는 영역이 존재하도록 적층된다.
일례로, 도 12에 도시된 바와 같이, 제1자성체 시트(240)는 패턴 미형성부(120)의 좌측변(D)을 시작으로 안테나 시트(100)의 우측변(즉, 우측 가장자리)까지 덮는 형태로 적층된다. 제2자성체 시트(340)는 패턴 미형성부(120)의 우측변(E)을 시작으로 안테나 시트(100)의 좌측변(즉, 좌측 가장자리)까지 덮는 형태로 적층된다. 그에 따라, 제1자성체 시트(240) 및 제2자성체 시트(340)는 중첩 영역(F)이 발생한다.
물론, 도 13에 도시된 바와 같이, 제1자성체 시트(240)는 패턴 미형성부(120)의 중심(A)을 시작으로 안테나 시트(100)의 우측변(즉, 우측 가장자리)까지 덮는 형태로 적층된다. 제2자성체 시트(340)는 패턴 미형성부(120)의 중심(A)에서 우측으로 쉬프트된 지점(B)을 시작으로 안테나 시트(100)의 좌측변(즉, 좌측 가장자리)까지 덮는 형태로 적층된다. 그에 따라, 제1자성체 시트(240) 및 제2자성체 시트(340)는 중첩 영역(G)이 발생한다.
또한, 도 14에 도시된 바와 같이, 제1자성체 시트(240)는 패턴 미형성부(120)의 중심(A)에서 좌측으로 쉬프트된 지점(C)을 시작으로 안테나 시트(100)의 우측변(즉, 우측 가장자리)까지 덮는 형태로 적층된다. 제2자성체 시트(340)는 패턴 미형성부(120)의 중심(A)을 시작으로 안테나 시트(100)의 좌측변(즉, 좌측 가장자리)까지 덮는 형태로 적층된다. 그에 따라, 제1자성체 시트(240) 및 제2자성체 시트(340)는 중첩 영역(H)이 발생한다.
이처럼, 무선통신 안테나 모듈은 안테나 시트(100)에 제1자성체 시트(240) 및 제2자성체 시트(340)가 일부 중첩되도록 적층된다. 그에 따라, 도 15에 도시된 바와 같이, 무선통신 안테나 모듈은 제1패턴부(142) 전체와 제3패턴부(146) 및 제4패턴부(148)의 일측 일부에서 상부 방향으로 방사 필드를 형성하고, 제2패턴부(144) 전체와 제3패턴부(146) 및 제4패턴부(148)의 타측 일부에서 하부 방향으로 방사 필드를 형성한다.
이하, 본 발명의 제3실시예에 따른 무선통신 안테나 모듈을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다. 도 16 내지 도 20은 본 발명의 제3실시예에 따른 무선통신 안테나 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 16에 도시된 바와 같이, 무선통신 안테나 모듈은 안테나 시트(100), 제1자성체 시트(260), 제2자성체 시트(360)를 포함하여 구성된다. 여기서, 안테나 시트(100)는 제1실시예의 안테나 시트(100)와 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.
제1자성체 시트(260)는 안테나 시트(100)의 패턴 미형성부(120)를 덮도록 안테나 시트(100)의 상면에 적층된다. 즉, 도 17에 도시된 바와 같이, 제1자성체 시트(260)는 안테나 시트(100)의 상면 적층되어, 안테나 시트(100)의 패턴 미형성부(120) 일부 또는 전체를 덮는 형태로 적층된다.
제2자성체 시트(360)는 안테나 시트(100)의 패턴 미형성부(120)를 덮도록 안테나 시트(100)의 하면에 적층된다. 즉, 도 18에 도시된 바와 같이, 제2자성체 시트(360)는 안테나 시트(100)의 하면 적층되어, 안테나 시트(100)의 패턴 미형성부(120) 일부 또는 전체를 덮는 형태로 적층된다.
일례로, 도 19에 도시된 바와 같이, 제1자성체 시트(260)는 패턴 미형성부(120)의 좌측변(D)을 시작으로 패턴 미형성부(120)의 우측변(E)까지 덮는 형태로 안테나 시트(100)의 상부에 적층된다. 제1자성체 시트(260)는 패턴 미형성부(120)의 우측변(E)을 시작으로 패턴 미형성부(120)의 좌측변(D)까지 덮는 형태로 안테나 시트(100)의 하부에 적층된다.
이처럼, 무선통신 안테나 모듈은 안테나 시트(100)에 제1자성체 시트(260) 및 제2자성체 시트(360)가 안테나 시트(100)의 패턴 미형성부(120)를 상하부에서 덮는 형태로 적층된다. 그에 따라, 도 20에 도시된 바와 같이, 무선통신 안테나 모듈은 제1패턴부(142), 제2패턴부(144), 제3패턴부(146) 및 제4패턴부(148)에서 상부 방향 및 하부 방향으로 방사 필드를 형성한다.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 안테나 모듈의 안테나 특성을 설명하기 위한 도면이다. 도 21에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 안테나 모듈은 자성체 시트를 안테나 시트의 상부 및 하부에 적층함으로써, 방사 패턴에서 형성되는 자계간의 쇄교를 방지하여 인덕턴스의 변화를 최소화하고, 방사 필드를 강화한다. 그에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 안테나 모듈은 기존 Air 환경에서 자성체 시트(즉, 페라이트 시트)를 부착하지 않던 종래구조의 무선통신 안테나 모듈에 비해 안테나 성능이 개선됨을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 무선통신 안테나 모듈은 자성체 시트를 안테나 시트의 상부 및 하부에 적층함으로써, 방사 패턴에서 형성되는 자계간의 쇄교를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 무선통신 안테나 모듈은 자성체 시트를 안테나 시트의 상부 및 하부에 적층하여 방사 패턴에서 형성되는 자계간의 쇄교를 방지함으로써, 인덕턴스의 변화를 최소화하고, 방사 필드를 강화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 무선통신 안테나 모듈은 자성체 시트를 안테나 시트의 상부 및 하부에 적층하여 인덕턴스의 변화를 최소화하고, 방사 필드를 강화함으로써, 안테나 성능을 최대화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 무선통신 안테나 모듈은 폭이 좁고 길이가 긴 영역에서 애플리케이션이 적용되는 태블릿 PC나 랩톱(Laptop)에 적용되면, 동일 크기의 종래 안테나에 비해 안테나 성능을 최대화할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

Claims (10)

  1. 패턴 미형성부의 외주를 따라 와이어가 복수회 감긴 루프 형상으로 방사 패턴이 형성되는 안테나 시트;
    상기 안테나 시트의 상면에 적층되는 제1자성체 시트; 및
    상기 안테나 시트의 하면에 적층되는 제2자성체 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 안테나 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방사 패턴은,
    상기 패턴 미형성부의 상측부에 형성되는 제1패턴부;
    상기 패턴 미형성부의 하측부에 형성되는 제2패턴부;
    상기 패턴 미형성부의 좌측부에 형성되고, 일측이 상기 제1패턴부와 연결되고, 타측이 상기 제2패턴부와 연결되는 제3패턴부; 및
    상기 패턴 미형성부의 우측부에 형성되고, 일측이 상기 제1패턴부와 연결되고, 타측이 상기 제2패턴부와 연결되는 제4패턴부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 안테나 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1자성체 시트는 상기 제1패턴부 전체와, 상기 제3패턴부과 제4패턴부 및 패턴 미형성부의 일측 영역에 중첩되어 적층되는 것을 특징으로 하는 무선통신 안테나 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2자성체 시트는 상기 제2패턴부 전체와, 상기 제3패턴부과 제4패턴부 및 패턴 미형성부의 타측 영역에 중첩되어 적층되는 것을 특징으로 하는 무선통신 안테나 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    평면시 상태에서 상기 제1자성체 시트의 일측 단부와 상기 제2자성체 시트의 일측 단부가 중첩되고,
    상기 제1자성체 시트의 타측 단부와 상기 제2자성체 시트의 타측 단부는 대향되는 방향으로 연장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 무선통신 안테나 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    평면시 상태에서 상기 제1자성체 시트의 일측 변과 상기 제2자성체 시트의 일측 변이 중첩되고,
    상기 제1자성체 시트의 타측 단부와 상기 제2자성체 시트의 타측 단부는 대향되는 방향으로 연장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 무선통신 안테나 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 방사 패턴은,
    상기 제1자성체 시트가 적층된 영역에서 하부로 방사 필드를 형성하고, 상기 제2자성체 시트가 적층된 영역에서 상부로 방사 필드를 형성하는 것을 특징으로 하는 무선통신 안테나 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1자성체 시트는,
    상기 패턴 미형성부의 상면에 적층되고, 외주가 상기 패턴 미형성부의 외주에 적층되는 것을 특징으로 하는 무선통신 안테나 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2자성체 시트는,
    상기 패턴 미형성부의 하면에 적층되고, 외주가 상기 패턴 미형성부의 외주에 적층되는 것을 특징으로 하는 무선통신 안테나 모듈.
  10. 휴대 단말 본체;
    상기 휴대 단말 본체의 외부에 장착되는 커버; 및
    상기 휴대 단말 본체 또는 상기 커버에 조립되는 무선통신 안테나 모듈을 포함하고,
    상기 무선통신 안테나 모듈은 청구항 제1항 내지 제9항 중에 어느 한 항에 기재된 무선통신 안테나 모듈인 것을 특징으로 하는 휴대 단말.
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